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3.2　变压器
题组一　理想变压器的原理和规律
1.如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（　　）
2.如图所示，一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为（　　）
A.1 100　360 B.1 100　180
C.2 200　180 D.2 200　360
3.图甲中所示的变压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，、均为理想电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（　　）
A.原、副线圈的匝数比为4∶1
B.原线圈的电流为1 A
C.原线圈的电压为220 V
D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz
题组二　理想变压器的动态变化
4.如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使（　　）
A.原线圈匝数n1增加
B.副线圈匝数n2减少
C.负载电阻R的阻值增大
D.负载电阻R的阻值减小
5.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时（　　）
A.I1减小，P1增大 B.I1减小，P1减小
C.I2增大，P2减小 D.I2增大，P2增大
6.（多选）如图所示的是一理想变压器，b接原线圈中间的抽头，S为单刀双掷开关，当开关打到b时原线圈的匝数是打到a时的一半。P是滑动变阻器的滑片，U为加在原线圈两端的交流电压，I为原线圈的输入电流，则（　　）
A.其他条件不变，当开关从b打到a，输入电流I变大
B.其他条件不变，当开关从a打到b，输入电流I变大
C.其他条件不变，电压U增大，则输入电流I变大
D.其他条件不变，滑动变阻器接入电路电阻R增大，则输入电流I变大
题组三　互感器
7.（多选）钳形电流表多用于大电流的估测。某钳形电流表如图所示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器。按下手柄时，钳形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手柄，铁芯闭合。导线中的交变电流在铁芯中产生交变磁场，电流表与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得到导线中的电流。关于该钳形电流表，下列说法正确的是（　　）
A.该钳形电流表属于升压变压器
B.该钳形电流表属于降压变压器
C.若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大
D.若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小
8.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（　　）
A.ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd
B.ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd
C.ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd
D.ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd
9.如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为（　　）
A.2.2×103 W B.2.2×1 W
C.2.2×108 W D.2.2×104 W
10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶3，副线圈回路中连入三个均标有“36 V　40 W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36 V　40 W”的灯泡L（　　）
A.正常发光 B.将被烧毁
C.比另三个灯暗 D.无法确定
11.（多选）某中学物理实验室有一个“220 V，6 V”的变压器，如图甲所示，这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。把该变压器接入如图乙所示电路中，变压器原线圈接有效值为220 V的正弦式交流电，副线圈接有电阻R1、理想二极管D和电阻R2。变压器视为理想变压器，则（　　）
A.ad端接220 V，bc端接6 V
B.理想变压器原、副线圈匝数比为110∶3
C.R2两端电压的有效值为6 V
D.R2两端电压的有效值为3 V
12.如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变。副线圈连接交流电流表、定值电阻R0和可变电阻R，则（　　）
A.保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小
B.保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大
C.保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大
D.保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大
13.（多选）图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，开始时，开关S闭合，图乙是该变压器cd输入端交变电压的图像，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是（　　）
　
A.ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt（V）
B.电流表的示数为2 A，L1能正常发光
C.ab输入端输入功率Pab＝18 W
D.断开S，L3中的电流将变大
3.2　变压器
1.C　变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故选项A、D错误；由于原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数比，所以只有副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，故选项B错误，C正确。
2.B　对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式＝可得，n1＝＝＝1 100，同理，变压器烧坏前，n2＝＝＝180，故B正确。
3.B　根据图甲可知原线圈中交变电压的频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，原线圈的电压有效值为U1＝ V＝220 V，根据变压器原、副线圈的匝数比等于电压比可得＝＝＝，故A、C、D错误；副线圈的电流为I2＝＝ A＝2 A，根据U1I1＝U2I2，可得原线圈的电流为I1＝＝ A＝1 A，故B正确。
4.D　由＝，P出＝可得P出＝，又因为P入＝P出，所以P入＝，分析可得选项D正确。
5.B　当R增大时，副线圈中的电流I2＝减小，功率P2＝减小，又因为P1＝P2，P1＝I1U1，则P1减小，I1减小，所以选项B正确。
6.BC　其他条件不变，当开关从b打到a，原线圈匝数n1增加，根据＝可知副线圈电压U2减小，副线圈电流I2减小，根据＝可知原线圈电流I1变小，即输入电流I减小，A错误；其他条件不变，当开关从a打到b，原线圈匝数n1减小，根据＝可知副线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据＝可知原线圈电流I1变大，即输入电流I变大，B正确；其他条件不变，电压U增大，即原线圈电压增大，根据＝可知副线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据＝可知原线圈电流I1变大，即输入电流I变大，C正确；其他条件不变，滑动变阻器接入电路电阻R增大，则副线圈电流I2变小，根据＝可知原线圈电流I1变小，即输入电流I变小，D错误。
7.AC　钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，故A正确，B错误；根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数相比偏大了，故C正确，D错误。
8.B　电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据电流关系得I1n1＝I2n2，所以Iab＞Icd，电流表应接在电流较小的一侧，故选项B正确。
9.C　根据题图可得，高压输电线的送电电压U＝U甲＝2.2×105 V；根据题图可得，送电电流I＝I乙＝1 000 A；所以高压输电线的送电功率P＝UI＝2.2×105 V×1 000 A＝2.2×108 W，C正确。
10.A　副线圈两端的电压U2＝3U＝3×36 V＝108 V，由＝得，原线圈两端电压U1＝＝ V＝36 V，所以灯泡L能正常发光。故A正确。
11.BD　理想变压器输入功率等于输出功率，且采用的是降压变压器，根据P＝UI可知，副线圈中的电流更大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，故引线要粗，故ad端接6 V，bc端接220 V，故A错误；理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝U1∶U2＝220∶6＝110∶3，故B正确；二极管具有单向导电性，根据电流的热效应有×＝×T，解得R2两端电压的有效值为＝3 V，故C错误，D正确。
12.A　保持P的位置不动，即原、副线圈的匝数比不变，故副线圈两端的电压U'恒定，将R的阻值增大时，由I＝可知，副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A正确；由A中分析及P0＝I2R0可知，R0的电功率减小，B错误；保持R的阻值不变，将P向上滑动时，原线圈的匝数n1增大，由U'＝U可知，副线圈上的电压变小，由I＝可知，副线圈中的电流变小，C错误；由C中分析及P0＝I2R0可知，R0的电功率减小，D错误。
13.BD　由输入端交变电压u-t图像，可知其最大值为27 V，有效值是U1＝27 V，副线圈两端电压为U2＝U1＝9 V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光，灯泡的额定电流I0＝＝ A，电流表的读数为I2＝3×A＝2 A，原线圈电流为I1＝I2＝ A，所以原线圈的灯泡L1也能正常发光，ab输入端电压有效值为Uab＝UL＋U1＝（9＋27）V＝36 V，输入端电压的瞬时值表达式为uab＝36sin 100πt（V），故A错误，B正确；四只灯泡都正常发光，ab输入端输入功率Pab＝4×6 W＝24 W，故C错误；若将S断开，则副线圈上的电流将减小，所以原线圈的电流也减小，则流过灯泡L1的电流减小，L1两端的电压减小，所以原线圈两端的电压增大，副线圈两端的电压也增大，则可知L3中的电流将变大，故D正确。
4 / 4第2课时　变压器
课标要求 素养目标
1.知道变压器的结构及几种常见的变压器，知道变压器的工作原理。 2.了解变压器在生活中的应用，具备相关的能量观念 1.结合电磁感应的知识理解变压器的工作原理。（物理观念） 2.从能量转化与守恒的角度理解变压器是依靠线圈中的磁通量变化传输能量的。（科学思维）
知识点一　变压器的原理
1.变压器的构造
变压器由　　　　　　和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。
（1）原线圈：与　　　　　　连接的线圈，也叫初级线圈。
（2）副线圈：与　　　　连接的线圈，也叫次级线圈。
2.变压器的工作原理
变压器工作的基础是　　　　现象。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生　　　　　　　　。
3.理想变压器：没有　　　　损耗的变压器叫作理想变压器。理想变压器是一个理想化模型。
（1）变压器线圈无电阻，即不发热。
（2）变压器铁芯无漏磁。
（3）铁芯中不产生涡流。
知识点二　电压与匝数的关系
1.电压与匝数的关系：理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的　　　　之比，即＝。
2.两类变压器
（1）降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压　　　　的变压器。
（2）升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压　　　　的变压器。
3.变压器的效率：变压器的　　　　功率与　　　　功率之比。
【情景思辨】
　如图所示，把两个线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到交流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上，小灯泡能发光。
（1）原线圈连接到恒定直流电源的两端，小灯泡也同样发光。（　　）
（2）小灯泡发光的原因是原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。（　　）
（3）闭合铁芯的作用是形成一个闭合磁路，使原、副线圈的磁通量变化情况基本相同。（　　）
（4）原线圈中变化的电流在铁芯中产生变化的磁场，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，进而有感应电流，使小灯泡发光。（　　）
要点一　理想变压器的原理和规律
【探究】
变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该使用较粗的导线？为什么？
【归纳】
1.工作原理
2.基本规律
各物理量关系 一个副线圈 多个副线圈
电压关系 ＝ ＝＝＝…
电流关系 n1I1＝n2I2 n1I1＝n2I2＋n3I3＋…
功率关系 P1＝P2 P1＝P2＋P3＋…
频率关系 f1＝f2 f1＝f2＝f3＝…
【典例1】　如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为22∶1，其原线圈两端加上如图乙所示的正弦交流电压，副线圈通过电流表与负载电阻R＝20 Ω 相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（　　）
A.电流表的示数是A
B.变压器的输入功率是5 W
C.流过R的电流方向每秒改变50次
D.当t＝1×1s时电压表的示数是0
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
易错警示
（1）变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流的电压。
（2）电表在交流电路中的示数为有效值。
1.如图所示，一正弦交流电瞬时值表达式为e＝110·sin100πt（V），接在理想变压器aa'两端，变压器原线圈的匝数为200匝，副线圈的匝数为100匝，电阻R＝11 Ω。下列判断正确的是（　　）
A.此正弦交流电的频率为50 Hz
B.副线圈上的电压的有效值为110 V
C.电阻R上的功率为270 W
D.原线圈上的电流的有效值为10 A
2.在如图所示的电路中，电阻a、b、c、d的阻值均为r，其他电阻不计，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，M、N间输入的正弦式交变电流的电压有效值为U，则电阻a中的电流有效值大小为（　　）
A. B.
C. D.
要点二　理想变压器的动态变化
1.理想变压器的制约关系
电压制约 输入电压决定输出电压，U2＝
电流制约 输出电流决定输入电流，I1＝
功率制约 输出功率决定输入功率，P1＝P2
频率制约 输入频率决定输出频率，f2＝f1
2.两类动态变化问题的分析思路
n1∶n2不变，R变化 R不变，n1∶n2变化
先判断R如何变化 先判断U2如何变化
再判断I2、P2如何变化，进一步判断I1、P1如何变化
【典例2】　（多选）理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片。原线圈两端接在电压为U的交流电源上，则（　　）
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.如图所示的是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，滑动变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的是（　　）
A.A2读数变小 B.A1读数变大
C.V1读数变大 D.V3读数不变
2.（多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R1、R2均为10 Ω。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交变电压，下列说法正确的是（　　）
A.当S与a连接后，理想电流表示数为2.2 A
B.当S与a连接后，理想电压表示数为11 V
C.当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D.当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍
要点三　互感器
电压互感器和电流互感器
电压互 感器：测量 高电压 n1＞n2，并联在被测电路中，把高电压变为低电压，用电压表测得低电压U2，再根据铭牌上变压比算出被测高电压
电流互 感器：测量 大电流 n1＜n2，串联在被测电路中，把大电流变成小电流，用电流表测得小电流I2，再根据铭牌上变流比算出被测大电流
【典例3】　如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数之比为k1，电压表读数为U；乙图中变压器原、副线圈的匝数之比为k2，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（　　）
A.k1U，k2I　　　　　　B.k1U，
C.，k2I D.，
尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上，则电流互感器（　　）
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
1.手机无线充电是比较新颖的充电方式。电磁感应式无线充电的原理图如图所示，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入按正弦规律变化的电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中，下列说法不正确的是（　　）
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座不需要导线连接
2.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为（　　）
A.3 mA B.0
C.48 mA D.与负载R的值有关
3.（多选）电流互感器和电压互感器如图所示，其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（　　）
A.A为电流互感器，且n1＜n2，a是电流表
B.A为电压互感器，且n1＞n2，a是电压表
C.B为电流互感器，且n3＜n4，b是电流表
D.B为电压互感器，且n3＞n4，b是电压表
4.（多选）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开。当开关S接通时，以下说法正确的是（　　）
A.副线圈的输出电压减小
B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C.通过灯泡L1的电流减小
D.原线圈中的电流增大
5.（多选）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2＝R3＝20 Ω，电压表为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A.R1的阻值为100 Ω
B.电压表的示数为200 V
C.变压器传输的电功率为40 W
D.所用交变电流的频率为50 Hz
第2课时　变压器
【基础知识·准落实】
知识点一
1.闭合铁芯　（1）交流电源　（2）负载　2.互感　感应电动势
3.能量
知识点二
1.匝数　2.（1）低　（2）高　3.输出　输入
情景思辨
（1）×　（2）×　（3）√　（4）√
【核心要点·快突破】
要点一
知识精研
【探究】　提示：副线圈。因为副线圈中电流大于原线圈的电流。
【典例1】　B　由题图可知交流电压最大值Um＝220 V，有效值为220 V，根据变压比＝可知，输出电压有效值为10 V，电压表的示数为有效值，则任意时刻的示数均为10 V，故D错误；根据欧姆定律可知，I＝＝0.5 A，电流表的示数是0.5 A，故A错误；变压器的输出功率P＝UI＝5 W，根据输出功率等于输入功率可知，变压器的输入功率是5 W，故B正确；周期T＝0.02 s，则流过R的电流方向每秒改变100次，故C错误。
素养训练
1.A　此正弦交流电的频率为f＝＝50 Hz，选项A正确；原线圈电压的有效值为U1＝ V＝110 V，副线圈电压的有效值为U2＝U1＝55 V，选项B错误；电阻R上的功率为P＝＝ W＝275 W，选项C错误；原线圈电流的有效值为I1＝＝ A＝2.5 A，选项D错误。
2.B　设电阻c中的电流为I，则副线圈两端的电压U2＝Ir，流过副线圈的电流I2＝2I，由＝＝，得原线圈两端电压U1＝2Ir，流过原线圈的电流I1＝I，则流过电阻b的电流Ib＝＝2I，流过电阻a的电流Ia＝I1＋Ib＝3I，电阻a两端的电压Ua＝Iar＝3Ir，又U＝Ua＋U1＝5Ir，联立解得Ia＝，故选B。
要点二
知识精研
【典例2】　BC　在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定。因此，当Q位置不变时，输出电压U'不变，此时P向上滑动，负载电阻值R'增大，则输出电流I'减小。根据输入功率P入等于输出功率P出可知，电流表的读数I变小，故A错误，B正确；P位置不变，将Q向上滑动，则输出电压U'变大，输出电流I'变大，变压器的输入功率变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。
素养训练
1.B　由于变压器原线圈的输入电压U1不变，则V1读数不变，根据＝可知副线圈的输出电压U2不变，当用户的用电器增加时，R减小，副线圈回路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈电流I2增大，则A2读数变大；根据＝可知原线圈电流I1增大，则A1读数变大；由于通过R0的电流增大，R0两端电压增大，根据U2＝＋U3可知V3读数变小。故选B。
2.AD　由题图乙可以知道，交变电流的电压有效值为220 V、周期为0.02 s，频率为50 Hz。当S接a时，由变压器的原理可以知道，副线圈两端电压有效值为22 V，由闭合电路欧姆定律，得理想电压表的示数为22 V，理想电流表示数为2.2 A，故选项A正确，B错误；当S由a拨到b后，原线圈电压、频率不变，原线圈匝数减半，则副线圈频率不变，故选项C错误；副线圈两端电压加倍，负载电阻不变，副线圈的输出功率变为原来的4倍，原线圈的输入功率也变为原来的4倍，故选项D正确。
要点三
知识精研
【典例3】　B　由理想变压器的工作原理，对甲图，有＝＝k1，解得U1＝k1U；对乙图，有＝＝k2，解得I1＝，B正确，A、C、D错误。
素养训练
　D　变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不能改变交变电流的频率，B、C错误；根据变压器匝数与电压的关系＝，可得副线圈的电压U2＝U1，由于原线圈匝数少而副线圈的匝数多，即n1＜n2，因此有U2＞U1，电流互感器是一种升压变压器，A错误；根据变压器匝数与电流的关系＝，可得副线圈的电流I2＝I1，由于n1＜n2，因此有I2＜I1，D正确。
【教学效果·勤检测】
1.B　由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此受电线圈中产生的磁场也是周期性变化的，A正确，不符合题意，B错误，符合题意；根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递的，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确，不符合题意；手机与基座不需要导线连接就能实现充电，D正确，不符合题意。
2.B　导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势，所以A2中无电流通过。故B正确。
3.AD　由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a是电流表，b是电压表，在A中，有I1n1＝I2n2，要把大电流变为小电流，有n2＞n1；在B中，有＝，要把高电压变成低电压，则有n3＞n4，综上可知，A、D正确。
4.BCD　开关S接通时，变压器副线圈两端电压不变。并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R的电流增大，等效电阻上的电压UR＝IR增大。副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率得I1U1＝I2U2，则原线圈输入电流I1也增大。UMN不变，UR变大，所以UL1变小，流过灯泡L1的电流减小。故A错误，B、C、D正确。
5.ACD　根据图乙可知，通过电阻R2电流的最大值为I2m＝A，则有效值为I2＝＝1 A，根据并联电路特点和题意可知通过副线圈的电流为I2＋I3＝2 A，根据理想变压器电流与线圈匝数关系有＝，解得I1＝0.2 A，根据部分电路欧姆定律可知副线圈两端的电压为U2＝I2R2＝20 V，根据理想变压器电流与线圈匝数关系有＝，解得U1＝200 V，则电压表的示数为UV＝U0－U1＝20 V，则R1＝＝100 Ω，故A正确，B错误；变压器传输的电功率为P＝U1I1＝40 W，故C正确；由题图乙可知，交变电流的周期T＝0.02 s，频率为f＝＝50 Hz，故D正确。
7 / 7(共72张PPT)
第2课时　变压器
课标要求 素养目标
1.知道变压器的结构及几种常
见的变压器，知道变压器的工
作原理。 2.了解变压器在生活中的应
用，具备相关的能量观念 1.结合电磁感应的知识理解变压器
的工作原理。（物理观念）
2.从能量转化与守恒的角度理解变
压器是依靠线圈中的磁通量变化传
输能量的。（科学思维）
目 录
01.
基础知识·准落实
02.
核心要点·快突破
03.
教学效果·勤检测
04.
课时训练·提素能
基础知识·准落实
梳理归纳 自主学习
01
知识点一　变压器的原理
1. 变压器的构造
变压器由 和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。
闭合铁芯　
（1）原线圈：与 连接的线圈，也叫初级线圈。
（2）副线圈：与 连接的线圈，也叫次级线圈。
交流电源　
负载　
2. 变压器的工作原理
变压器工作的基础是 现象。电流通过原线圈时在铁芯中激
发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不
断变化。变化的磁场在副线圈中产生 。
3. 理想变压器：没有 损耗的变压器叫作理想变压器。理想变
压器是一个理想化模型。
（1）变压器线圈无电阻，即不发热。
（2）变压器铁芯无漏磁。
（3）铁芯中不产生涡流。
互感　
感应电动势　
能量　
知识点二　电压与匝数的关系
1. 电压与匝数的关系：理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副
线圈的 之比，即＝。
2. 两类变压器
（1）降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压 的变压器。
（2）升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压 的变压器。
匝数　
低　
高　
3. 变压器的效率：变压器的 功率与 功率之比。
输出　
输入　
【情景思辨】
　如图所示，把两个线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连接到交
流电源的两端，另一个线圈连接到小灯泡上，小灯泡能发光。
（1）原线圈连接到恒定直流电源的两端，小灯泡也同样发光。
（　×　）
×
（2）小灯泡发光的原因是原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈。
（　×　）
（3）闭合铁芯的作用是形成一个闭合磁路，使原、副线圈的磁通量
变化情况基本相同。 （　√　）
（4）原线圈中变化的电流在铁芯中产生变化的磁场，变化的磁场在
副线圈中产生感应电动势，进而有感应电流，使小灯泡发光。
（　√　）
×
√
√
核心要点·快突破
互动探究 深化认知
02
要点一　理想变压器的原理和规律
【探究】
变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器
是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，哪个线圈应该
使用较粗的导线？为什么？
提示：副线圈。因为副线圈中电流大于原线圈的电流。
【归纳】
1. 工作原理
2. 基本规律
各物理量关系 一个副线圈 多个副线圈
电压关系 ＝ ＝＝＝…
电流关系 n1I1＝n2I2 n1I1＝n2I2＋n3I3＋…
功率关系 P1＝P2 P1＝P2＋P3＋…
频率关系 f1＝f2 f1＝f2＝f3＝…
【典例1】　如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为
22∶1，其原线圈两端加上如图乙所示的正弦交流电压，副线圈通过
电流表与负载电阻R＝20 Ω 相连。若交流电压表和交流电流表都是理
想电表，则下列说法中正确的是（　　）
A. 电流表的示数是A
B. 变压器的输入功率是5 W
C. 流过R的电流方向每秒改变50次
D. 当t＝1×1s时电压表的示数是0
解析：由题图可知交流电压最大值Um＝220 V，有效值为220 V，
根据变压比＝可知，输出电压有效值为10 V，电压表的示数为有
效值，则任意时刻的示数均为10 V，故D错误；根据欧姆定律可知，I
＝＝0.5 A，电流表的示数是0.5 A，故A错误；变压器的输出功率P
＝UI＝5 W，根据输出功率等于输入功率可知，变压器的输入功率是5
W，故B正确；周期T＝0.02 s，则流过R的电流方向每秒改变100次，
故C错误。
易错警示
（1）变压器只能改变交变电流的电压，不能改变直流的电压。
（2）电表在交流电路中的示数为有效值。
1. 如图所示，一正弦交流电瞬时值表达式为e＝110·sin100πt
（V），接在理想变压器aa'两端，变压器原线圈的匝数为200匝，
副线圈的匝数为100匝，电阻R＝11 Ω。下列判断正确的是（　　）
A. 此正弦交流电的频率为50 Hz
B. 副线圈上的电压的有效值为110 V
C. 电阻R上的功率为270 W
D. 原线圈上的电流的有效值为10 A
解析：　此正弦交流电的频率为f＝＝50 Hz，选项A正确；原
线圈电压的有效值为U1＝ V＝110 V，副线圈电压的有效值为
U2＝U1＝55 V，选项B错误；电阻R上的功率为P＝＝ W＝
275 W，选项C错误；原线圈电流的有效值为I1＝＝ A＝2.5
A，选项D错误。
2. 在如图所示的电路中，电阻a、b、c、d的阻值均为r，其他电阻不
计，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，M、N间输入
的正弦式交变电流的电压有效值为U，则电阻a中的电流有效值大
小为（　　）
A. B.
C. D.
解析：　设电阻c中的电流为I，则副线圈两端的电压U2＝Ir，流
过副线圈的电流I2＝2I，由＝＝，得原线圈两端电压U1＝
2Ir，流过原线圈的电流I1＝I，则流过电阻b的电流Ib＝＝2I，流
过电阻a的电流Ia＝I1＋Ib＝3I，电阻a两端的电压Ua＝Iar＝3Ir，又U
＝Ua＋U1＝5Ir，联立解得Ia＝，故选B。
要点二　理想变压器的动态变化
1. 理想变压器的制约关系
电压制约 输入电压决定输出电压，U2＝
电流制约 输出电流决定输入电流，I1＝
功率制约 输出功率决定输入功率，P1＝P2
频率制约 输入频率决定输出频率，f2＝f1
2. 两类动态变化问题的分析思路
n1∶n2不变，R变化 R不变，n1∶n2变化
先判断R如何变化 先判断U2如何变化
再判断I2、P2如何变化，进一步判断I1、P1如何变化
【典例2】　（多选）理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片。原线圈两端接在电压为U的交流电源上，则（　　）
A. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大
B. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小
C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大
D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
解析：在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入
电压决定。因此，当Q位置不变时，输出电压U'不变，此时P向上滑
动，负载电阻值R'增大，则输出电流I'减小。根据输入功率P入等于输
出功率P出可知，电流表的读数I变小，故A错误，B正确；P位置不
变，将Q向上滑动，则输出电压U'变大，输出电流I'变大，变压器的输
入功率变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。
1. 如图所示的是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的
输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波
动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表
示，滑动变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相
当于R的值减小（滑片向下移）。如果变压器上的能量损失可以忽
略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的
是（　　）
A. A2读数变小 B. A1读数变大
C. V1读数变大 D. V3读数不变
解析：　由于变压器原线圈的输入电压U1不变，则V1读数不变，
根据＝可知副线圈的输出电压U2不变，当用户的用电器增加
时，R减小，副线圈回路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可
知，副线圈电流I2增大，则A2读数变大；根据＝可知原线圈电
流I1增大，则A1读数变大；由于通过R0的电流增大，R0两端电压增
大，根据U2＝＋U3可知V3读数变小。故选B。
2. （多选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝
10∶1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻R1、
R2均为10 Ω。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交变电压，下列说
法正确的是（　　）
A. 当S与a连接后，理想电流表示数为2.2 A
B. 当S与a连接后，理想电压表示数为11 V
C. 当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz
D. 当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍
解析：　由题图乙可以知道，交变电流的电压有效值为220 V、
周期为0.02 s，频率为50 Hz。当S接a时，由变压器的原理可以知
道，副线圈两端电压有效值为22 V，由闭合电路欧姆定律，得理想
电压表的示数为22 V，理想电流表示数为2.2 A，故选项A正确，B
错误；当S由a拨到b后，原线圈电压、频率不变，原线圈匝数减
半，则副线圈频率不变，故选项C错误；副线圈两端电压加倍，负
载电阻不变，副线圈的输出功率变为原来的4倍，原线圈的输入功
率也变为原来的4倍，故选项D正确。
要点三　互感器
电压互感器和电流互感器
电压互 感器：
测量高电
压
n1＞n2，并联在被测电路中，把高电压变为低电压，用电压表测得低电压U2，再根据铭牌上变压比算出被测高电压
电流互 感器：
测量大电流
n1＜n2，串联在被测电路中，把大电流变成小电流，用电流表测得小电流I2，再根据铭牌上变流比算出被测大电流
【典例3】　如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接
在高压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数之比为k1，电压表读
数为U；乙图中变压器原、副线圈的匝数之比为k2，电流表读数为I。
则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（　　）
A. k1U，k2I B. k1U，
C. ，k2I D. ，
解析：由理想变压器的工作原理，对甲图，有＝＝k1，解得U1＝
k1U；对乙图，有＝＝k2，解得I1＝，B正确，A、C、D错误。
电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其
原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表
上，则电流互感器（　　）
A. 是一种降压变压器
B. 能测量直流电路的电流
C. 原、副线圈电流的频率不同
D. 副线圈的电流小于原线圈的电流
解析：　变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不
能改变交变电流的频率，B、C错误；根据变压器匝数与电压的关系
＝，可得副线圈的电压U2＝U1，由于原线圈匝数少而副线圈的匝
数多，即n1＜n2，因此有U2＞U1，电流互感器是一种升压变压器，A
错误；根据变压器匝数与电流的关系＝，可得副线圈的电流I2＝
I1，由于n1＜n2，因此有I2＜I1，D正确。
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
03
1. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。电磁感应式无线充电的原理
图如图所示，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，
利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入按正弦规
律变化的电流后，就会在邻近的受
电线圈中感应出电流，最终实现
为手机电池充电。在充电过程中，
下列说法不正确的是（　　）
A. 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C. 送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D. 手机和基座不需要导线连接
解析：　由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化
的，因此受电线圈中产生的磁场也是周期性变化的，A正确，不符
合题意，B错误，符合题意；根据变压器原理，原、副线圈是通过
互感现象实现能量传递的，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感
现象实现能量传递，C正确，不符合题意；手机与基座不需要导线
连接就能实现充电，D正确，不符合题意。
2. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为（　　）
A. 3 mA B. 0
C. 48 mA D. 与负载R的值有关
解析：　导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒
定电流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电
动势，所以A2中无电流通过。故B正确。
3. （多选）电流互感器和电压互感器如图所示，其中n1、n2、n3、n4
分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（　　）
A. A为电流互感器，且n1＜n2，a是电流表
B. A为电压互感器，且n1＞n2，a是电压表
C. B为电流互感器，且n3＜n4，b是电流表
D. B为电压互感器，且n3＞n4，b是电压表
解析：　由题图可知A为电流互感器，B为电压互感器，因此a
是电流表，b是电压表，在A中，有I1n1＝I2n2，要把大电流变为小
电流，有n2＞n1；在B中，有＝，要把高电压变成低电压，则
有n3＞n4，综上可知，A、D正确。
4. （多选）如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相
同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开。
当开关S接通时，以下说法正确的是（　　）
A. 副线圈的输出电压减小
B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C. 通过灯泡L1的电流减小
D. 原线圈中的电流增大
解析：　开关S接通时，变压器副线圈两端电压不变。并联灯
泡L2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R的电流增大，等效电阻
上的电压UR＝IR增大。副线圈输出电流增大，根据输入功率等于
输出功率得I1U1＝I2U2，则原线圈输入电流I1也增大。UMN不变，UR
变大，所以UL1变小，流过灯泡L1的电流减小。故A错误，B、C、
D正确。
5. （多选）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为220 V，
理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为定值电
阻，R2＝R3＝20 Ω，电压表为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时
间t变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. R1的阻值为100 Ω
B. 电压表的示数为200 V
C. 变压器传输的电功率为40 W
D. 所用交变电流的频率为50 Hz
解析：　根据图乙可知，通过电阻R2电流的最大值为I2m＝
A，则有效值为I2＝＝1 A，根据并联电路特点和题意可知通
过副线圈的电流为I2＋I3＝2 A，根据理想变压器电流与线圈匝数关
系有＝，解得I1＝0.2 A，根据部分电路欧姆定律可知副线
圈两端的电压为U2＝I2R2＝20 V，根据理想变压器电流与线圈匝数
关系有＝，解得U1＝200 V，则电压表的示数为UV＝U0－U1＝
20 V，则R1＝＝100 Ω，故A正确，B错误；变压器传输的电功率为P＝U1I1＝40 W，故C正确；由题图乙可知，交变电流的周期T＝0.02 s，频率为f＝＝50 Hz，故D正确。
04
课时训练·提素能
分层达标 素养提升
题组一　理想变压器的原理和规律
1. 如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（　　）
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解析：　变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流变压，故
选项A、D错误；由于原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝
数比，所以只有副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升
压，故选项B错误，C正确。
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2. 如图所示，一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈
烧坏。为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线
圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，然后将原线圈接到220 V
交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V，按理想变压器分
析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为（　　）
A. 1 100　360 B. 1 100　180
C. 2 200　180 D. 2 200　360
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解析：　对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式＝可
得，n1＝＝＝1 100，同理，变压器烧坏前，n2＝＝
＝180，故B正确。
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3. 图甲中所示的变压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55
Ω， 、 均为理想电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电
压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是（　　）
A. 原、副线圈的匝数比为4∶1
B. 原线圈的电流为1 A
C. 原线圈的电压为220 V
D. 原线圈中交变电压的频率为100 Hz
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解析：　根据图甲可知原线圈中交变电压的频率为f＝＝ Hz
＝50 Hz，原线圈的电压有效值为U1＝ V＝220 V，根据变压器
原、副线圈的匝数比等于电压比可得＝＝＝，故A、C、D
错误；副线圈的电流为I2＝＝ A＝2 A，根据U1I1＝U2I2，可得
原线圈的电流为I1＝＝ A＝1 A，故B正确。
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题组二　理想变压器的动态变化
4. 如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两
端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，
为了使变压器输入功率增大，可使（　　）
A. 原线圈匝数n1增加
B. 副线圈匝数n2减少
C. 负载电阻R的阻值增大
D. 负载电阻R的阻值减小
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解析：　由＝，P出＝可得P出＝，又因为P入＝P出，
所以P入＝，分析可得选项D正确。
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5. 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，
副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1，输入功率为P1，副
线圈的电流为I2，输出功率为P2，当R增大时（　　）
A. I1减小，P1增大 B. I1减小，P1减小
C. I2增大，P2减小 D. I2增大，P2增大
解析：　当R增大时，副线圈中的电流I2＝减小，功率P2＝
减小，又因为P1＝P2，P1＝I1U1，则P1减小，I1减小，所以
选项B正确。
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6. （多选）如图所示的是一理想变压器，b接原线圈中间的抽头，S
为单刀双掷开关，当开关打到b时原线圈的匝数是打到a时的一半。
P是滑动变阻器的滑片，U为加在原线圈两端的交流电压，I为原线
圈的输入电流，则（　　）
A. 其他条件不变，当开关从b打到a，输入电流I变大
B. 其他条件不变，当开关从a打到b，输入电流I变大
C. 其他条件不变，电压U增大，则输入电流I变大
D. 其他条件不变，滑动变阻器接入电路电阻R增大，
则输入电流I变大
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解析：　其他条件不变，当开关从b打到a，原线圈匝数n1增
加，根据＝可知副线圈电压U2减小，副线圈电流I2减小，根据
＝可知原线圈电流I1变小，即输入电流I减小，A错误；其他条
件不变，当开关从a打到b，原线圈匝数n1减小，根据＝可知副
线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据＝可知原线圈电流I1
变大，即输入电流I变大，B正确；
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其他条件不变，电压U增大，即原线圈电压增大，根据＝可知副
线圈电压U2增大，副线圈电流I2增大，根据＝可知原线圈电流I1变
大，即输入电流I变大，C正确；其他条件不变，滑动变阻器接入电路
电阻R增大，则副线圈电流I2变小，根据＝可知原线圈电流I1变小，
即输入电流I变小，D错误。
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题组三　互感器
7. （多选）钳形电流表多用于大电流的估测。某钳形电流表如图所
示，被测导线、铁芯、线圈构成一个电流互感器。按下手柄时，钳
形电流表的铁芯可以被分开，把被测的载流导线放入后，松开手
柄，铁芯闭合。导线中的交变电流在铁芯中产生交变磁场，电流表
与套在铁芯上的线圈相连，可以间接得到导线中的电流。关于该钳
形电流表，下列说法正确的是（　　）
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A. 该钳形电流表属于升压变压器
B. 该钳形电流表属于降压变压器
C. 若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏大
D. 若载流导线在钳口多绕几圈，则钳形电流表的示数将偏小
解析：　钳形电流表用于大电流的估测，输出电流很小，根据
变压器的规律可知，钳形电流表实质上是一个升压变压器，故A正
确，B错误；根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在钳口多绕几圈，即
n1变大，I1、n2不变，则钳形电流表的示数I2将变大，即与原来示数
相比偏大了，故C正确，D错误。
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8. 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要
通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，
工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了
使电流表能正常工作，则（　　）
A. ab接MN、cd接PQ，Iab＜Icd
B. ab接MN、cd接PQ，Iab＞Icd
C. ab接PQ、cd接MN，Iab＜Icd
D. ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd
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解析：　电流互感器ab一侧线圈匝数比cd一侧线圈匝数少，根据
电流关系得I1n1＝I2n2，所以Iab＞Icd，电流表应接在电流较小的一
侧，故选项B正确。
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9. 如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知
n1∶n2＝1 000∶1，n3∶n4＝1∶100，图中电压表示数为220 V，电
流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为（　　）
A. 2.2×103 W
B. 2.2×1 W
C. 2.2×108 W
D. 2.2×104 W
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解析：　根据题图可得，高压输电线的送电电压U＝U甲＝
2.2×105 V；根据题图可得，送电电流I＝I乙＝1 000 A；所以高
压输电线的送电功率P＝UI＝2.2×105 V×1 000 A＝2.2×108 W，
C正确。
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A. 正常发光 B. 将被烧毁
C. 比另三个灯暗 D. 无法确定
解析：　副线圈两端的电压U2＝3U＝3×36 V＝108 V，由＝
得，原线圈两端电压U1＝＝ V＝36 V，所以灯泡L能正
常发光。故A正确。
10. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶3，副线
圈回路中连入三个均标有“36 V　40 W”的灯泡，且均正常发
光，那么，标有“36 V　40 W”的灯泡L（　　）
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11. （多选）某中学物理实验室有一个“220 V，6 V”的变压器，如
图甲所示，这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引
线比b、c引线粗。把该变压器接入如图乙所示电路中，变压器原
线圈接有效值为220 V的正弦式交流电，副线圈接有电阻R1、理想
二极管D和电阻R2。变压器视为理想变压器，则（　　）
A. ad端接220 V，bc端接6 V
B. 理想变压器原、副线圈匝数比为110∶3
C. R2两端电压的有效值为6 V
D. R2两端电压的有效值为3 V
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解析：　理想变压器输入功率等于输出功率，且采用的是降压
变压器，根据P＝UI可知，副线圈中的电流更大，为了减小输电
线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，故引线要粗，故ad端接6
V，bc端接220 V，故A错误；理想变压器原、副线圈匝数比为
n1∶n2＝U1∶U2＝220∶6＝110∶3，故B正确；二极管具有单向导
电性，根据电流的热效应有×＝×T，解得R2两端
电压的有效值为＝3 V，故C错误，D正确。
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12. 如图所示，一理想变压器接在电压为U的交流电源上，原线圈接
入电路的匝数可以通过调节滑动触头P来改变。副线圈连接交流
电流表、定值电阻R0和可变电阻R，则（　　）
A. 保持P的位置不动，将R的阻值增大，电流表的读数变小
B. 保持P的位置不动，将R的阻值增大，R0的电功率变大
C. 保持R的阻值不变，将P向上滑动，电流表的读数变大
D. 保持R的阻值不变，将P向上滑动，R0的电功率变大
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解析：　保持P的位置不动，即原、副线圈的匝数比不变，故
副线圈两端的电压U'恒定，将R的阻值增大时，由I＝可知，
副线圈中的电流变小，故电流表的读数变小，A正确；由A中分析
及P0＝I2R0可知，R0的电功率减小，B错误；保持R的阻值不变，
将P向上滑动时，原线圈的匝数n1增大，由U'＝U可知，副线圈
上的电压变小，由I＝可知，副线圈中的电流变小，C错误；
由C中分析及P0＝I2R0可知，R0的电功率减小，D错误。
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13. （多选）图甲所示的理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，开始
时，开关S闭合，图乙是该变压器cd输入端交变电压的图像，L1、
L2、L3、L4为四只规格均为“9 V，6 W”的相同灯泡，各电表均
为理想交流电表。以下说法正确的是（　　）
A. ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin 100πt（V）
B. 电流表的示数为2 A，L1能正常发光
C. ab输入端输入功率Pab＝18 W
D. 断开S，L3中的电流将变大
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解析：　由输入端交变电压u-t图像，可知其最大值为27
V，有效值是U1＝27 V，副线圈两端电压为U2＝U1＝9 V，所以
副线圈三只灯泡均能正常发光，灯泡的额定电流I0＝＝ A，电
流表的读数为I2＝3×A＝2 A，原线圈电流为I1＝I2＝ A，所以
原线圈的灯泡L1也能正常发光，ab输入端电压有效值为Uab＝UL＋
U1＝（9＋27）V＝36 V，输入端电压的瞬时值表达式为uab＝
36sin 100πt（V），故A错误，B正确；；
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四只灯泡都正常发光，ab输入端输入功率Pab＝4×6 W＝24 W，故C错误若将S断开，则副线圈上的电流将减小，所以原线圈的电流也减小，
则流过灯泡L1的电流减小，L1两端的电压减小，所以原线圈两端的电
压增大，副线圈两端的电压也增大，则可知L3中的电流将变大，故D
正确。
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